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列车控制与服务网络业务分类识别与建模
| 论文题名： | 列车控制与服务网络业务分类识别与建模 |
| 关键词： | 列车控制服务网络;业务分类;业务识别;流量建模 |
| 摘要： | 高速列车通信网络相当于高速列车的神经中枢，它的发展为高速列车舒适性目标的实现提供了强大的动力。在以往的高速列车网络的相关研究工作中，均只考虑列车控制业务，未涉及到旅客服务类业务在列车通信网络中的传输，更没有实现列车控制与列控服务业务一体化传输。要实现列车控制与旅客服务业务一体化传输，必须抛弃传统的传输量小且技术发展受限的TCN、ARCNET等列车网络技术，发展具有自主知识产权的基于工业以太网的列车控制与服务一体化网络(Train Control and ServiceNetwork: TCSN)技术，在保证传统的列车控制业务传输的同时，满足旅客服务业务的多样化需求，提高高速列车的服务质量。基于此背景，本文以国家支撑项目为依托，研究列车控制与服务网络业务分类、识别、流量建模以及基于业务的TCSN性能仿真测试等问题。 TCSN网络业务种类繁多，业务的流量特性和传输服务质量需求各不相同，为了对这些业务进行区分传输，首先要进行的就是业务分类与识别工作。本文针对高速列车上网络业务的特点，对列车控制业务和旅客服务业务进行分类与识别，完成了TCSN业务的分类与DSCP编码，并总结出了适合于列车业务识别的方案。此外，为了在TCSN中进行有效的流量监管与整形、队列管理和调度，需要在TCSN业务识别与分类的基础上，定量分析TCSN的业务流量特性和传输服务质量需求特性。 本文对TCSN网络中传输的列车控制与旅客服务两大类业务数据进行了分析与分类，重点分析了列车控制业务中的牵引、制动、司机台、辅助电源、车门、空调和显示器等业务，以及旅客服务中的移动应用业务，包括手机QQ、微信、优酷视频、Web浏览等多种应用业务。在分析两类业务的基础上，对两类业务分别进行了流量建模，依据流量模型产生仿真流量。其中列车控制业务模型主要根据列车车载设备接口资料和相关参考文献建立。列车上的旅客服务业务与一般网络中业务最大的区别是网络应用方式和网络的访问密度不同，本文通过在实验室模拟列车环境，通过抓包分析和理论分析相结合的方法来建立旅客服务流量模型。 在基于业务的TCSN网络仿真部分，建立了仿真所用到的网络模型、节点模型和进程模型。网络拓扑结构采用交换式以太网结构，参考区分服务模型对基于业务的TCSN网络进行了建模和性能仿真分析，对比了PQ和WFQ两种排队算法下的丢包情况，并通过仿真得出了TCSN网络所能承受的最大业务量、时延和丢包率等性能参数。 |
| 作者： | 白雪 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 谭献海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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